信息安全技術在智能電網中的運用

王欣

[摘要]智能電網為人們的生活帶來了極大的便利，同時對提高國家的經濟實力也有著積極的推動作用。為了確保智能電網的高效、經濟、安全和可靠，世界上各個國家以及電力企業也開始重視智能電網的信息安全問題。為此本文針對信息安全技術在智能電網中的運用進行分析探討，并發表一些觀點。

[關鍵詞]信息安全技術；智能電網；運用

為了適應社會的發展以及滿足人們的日常需要，電網系統中逐漸融入多種智能化設備，并取得了較為可觀的效果，使電網系統的運行環境獲得了一定的改善[1]。但是隨之而來的信息安全問題也顯得比傳統電力系統中的信息安全問題更加高端、更加復雜，帶來的危害也更大。為此，必須用最先進、最科學的處理技術，解決智能電網所帶來的信息安全問題，以保證電力企業能夠獲得更加長遠的發展。

一、智能電網及其信息安全的概述

（一）智能電網

智能電網需要建立在集成的、高速雙向通信網絡基礎上，利用先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法和先進的決策支持系統技術，最終實現電網的安全、可靠、經濟、高效以及環境友好和安全使用的目標[2]。

（二）智能電網中的信息安全內容

智能電網中的信息安全內容主要涵蓋三個方面：1.物理安全方面。物理安全是指智能電網中硬件設備的安全。參與智能電力系統運轉的硬件設備有很多，有用于測量的儀器、智能計以及各類傳感器，也有各類型的儲存介質、網絡設備和計算機等等。2.網絡安全方面。智能電網通信網絡中的實施控制區以及非控制生產區必須要安裝經過國家批準的隔離裝置后才能使其運行，這樣才能達到物理隔離所需的安全強度。另一方面，在智能電網信息系統的運行中，必須加強對防火墻的重視，并采用加密、隔離、網絡病毒查殺與防治等措施來確保網絡信息的安全可靠。3.數據安全方面。智能電網運行的過程中會生成大量數據信息，這些數據信息能反應出電網運行情況，為此必須對這些數據信息進行安全的防護，可以采用信息儲存的方法，例如，利用磁盤陣列、數據備份、云存儲等。

（三）智能電網中的信息安全問題

智能傳感網、衛星通信、移動通信網絡、無線局域網等同時應用到智能電網中，導致電網通信網絡的范疇無形之中獲得擴增，可能受到的攻擊也更為智能化多樣化，除此之外，這種通信方式與網絡協議并存的想象，也增加了信息傳輸過程中被破壞、纂改以及非法竊聽的幾率。隨著信息系統融合度與集成度的提高，增加了系統的依賴性，促使業務系統和外界用戶之間、業務系統和業務系統之間的交互次數以及交互內容不斷的增加。而在這種情況下，大量的交互信息就容易引起業務過載、網絡波動等問題。這使終端用戶的交互信息出現安全隱患。

二、信息安全技術在智能電網中的應用

（一）信息采集的安全性

ZigBee是智能電網采集信息中最為常見的技術，在MAC層、網絡層以及應用層都有相應的安全措施[3]。在MAC層中，是以驗證碼的方式來保證采集信息的完整和機密。在網絡層中通過采用幀計數器阻止重放攻擊，進而處理重復跳幀現象。在應用層中，是以利用密鑰設施來保證連接安全。另一方面，確保射頻識別信息的準確也是非常重要的，但由于射頻識別的限制非常嚴格，所采用的安全算法要求也越來越高，目前為止，HB協議是公認的最為有效的認證方式?，F今，Zigbee技術為智能電網系統的作出的貢獻尤為突出，在世界上應用也較為廣泛，多數用于智能電網電力監測設備系統中，對電力系統的穩定運行提供了有利的保障，以下便是Zigbee技術的工作示意圖。

（二）信息傳輸的安全性

保證信息傳輸的安全要從無線網絡、有線網絡兩個方面入手[4]。在無線網絡方面，可以依靠WPA協議以及802.1li協議。現在的WPA采用802.1x以及臨時密鑰網整形協議來實現無線局域網的訪問控制、密鑰管理和數據加密，用戶必須通過認證才能通過端口訪問網絡。802.11i協議的數據保密協議包括TKIP和CCMP，TKIP采用RC4作為核心算法，CCMP采用的是128位記數模式高級加密算法，大大的提高了信息的完整性和安全性。在有線網絡方面，可以使用公鑰基礎設施和防火墻技術等等。公鑰基礎設施簡稱PKI，PKI可以為任何網絡提供加密和數字簽名等密碼服務，因此，PKI的服務范圍非常廣泛，可以為很多用戶提供安全服務。而防火墻技術能夠識別進出的應用層數據，進而有效的過濾進出數據包。

（三）信息處理安全

信息處理方面，可以采用安全存儲、容災備份以及訪問控制技術。安全存儲包括本地存儲和網絡存儲，本地存儲能夠嚴格界定每個用戶的讀取權限，而且在用戶訪問數據時，必須要通過認證。網絡存儲是有著存儲容量大的特點，生活中常見的云存儲就是一種網絡存儲，在文件系統層上實現網絡存取是最好的方法，能有效的保證數據傳輸中和異地存儲的安全。容災備份包括數據、應用以及業務這三個級別，安全性能是逐漸提高的，因此，應該選用業務級別的容災備份，除了對信息通信系統內的數據資源進行備份外，還要對其它系統進行備份，以此形成一個集中備份區，讓智能電網企業中每個運營部門都能將相應的備份安放在集中備份區。訪問控制技術有自主訪問控制、強制訪問控制以及基于角色的訪問控制，目前為止，給予角色的訪問控制已經普遍應用在智能電網中。

結束語

智能電網中的信息安全必須得到有效的保障，這樣才能使整個智能電網正常運行，進而最大程度的滿足社會對電力的需求，因此，相關人員要對信息安全技術不斷的研究和探索，以便讓智能電網更好的服務于社會。

參考文獻

[1]呂樂.信息安全技術在智能電網中的應用[J].數字化用戶，2014（12）：117-117.

[2]謝振華.信息安全技術在智能電網中的應用[J].企業技術開發（下半月），2014（7）：72-72，74.

[3]關志濤，顏立，何杰濤等.面向智能電網的信息安全技術展望[J].陜西電力，2010，38（6）：5-8.